Fonctionnement d’un téléphone mobile sous l’eau

Vous connaissiez la chasse au trésor… Initiez-vous maintenant à la chasse au signal (signal hunting en anglais). La chasse au signal consiste à rechercher les signaux qui nous entourent dans l’espace invisible du spectre électromagnétique. Mais plus besoin de rester l’oreille collée sur un haut-parleur à tourner le bouton pour régler la fréquence. La SDR (Software Defined Radio) a révolutionné tout cela : une radio numérique et un PC est vous voilà armé pour découvrir ce monde que les professionnels dénomment le SIGINT (SIGnal INTelligence).

L’évolution du traitement du signal est une histoire fascinante largement déroulée par David Mindell dans ses divers ouvrages [1] et citations [2]. Partant de l’ordinateur mécanique avec ses rouages, poulies, bielles et crémaillères, le passage à l’électrique au début du 20ème siècle, puis à l’électronique intégrée avec l’avènement du transistor et des circuits intégrés (VLSI) nous ont fait oublier les stades initiaux qui ont amené à notre statut actuel d’ordinateurs infiniment puissants, précis et compacts. Alors que cette histoire semble s’accompagner du passage de l’analogique au numérique – de la manipulation de grandeurs continues en grandeurs discrètes avec son gain en stabilité et reproductibilité – il n’en est en fait rien : un boulier fournit déjà les bases du calcul discrétisé mécanique, tandis que [3] introduit les concepts du calcul mécanique avec les traitements numériques avant de passer aux traitements analogiques.

La localisation, la navigation et le transfert de temps (PNT) par constellation de satellites, et notamment le Système de Positionnement Global (GPS), sont devenus omniprésents dans notre quotidien. Le brouillage – volontaire ou non – et le leurrage de ces signaux très faibles sont désormais accessibles à tout le monde, mais les subir n’est pas une fatalité : nous allons aborder les méthodes pour se protéger de tels désagréments afin de retrouver les services d’origine en annulant ces interférants par une approche multi-antennes.

KiCAD a récemment été illustré sur le NE555, le composant réputé comme le plus commercialisé dans l’histoire de l’électronique [1]. Nous pouvons nous interroger sur l’utilisation actuelle de ce composant analogique aux fonctionnalités réduites.Dans le cadre d’une étude sur la robustesse des systèmes de navigation par satellite, nous avons acquis un « bloqueur » GPS. Le budget que nous nous étions alloué pour un tel achat était de 10 euros : l’analyse du système acquis s’avère centrée sur le vénérable NE555. Analysons son fonctionnement et surtout, les conséquences de son utilisation.

Les antennes de petites dimensions sont un sujet qui a toujours été à la mode auprès des ingénieurs, désireux de faire rayonner un signal électromagnétique par un conducteur de dimensions aussi réduites que possible (penser « faire tenir une antenne dans un téléphone portable »). Le problème a été abordé très tôt, alors que les émissions sub-MHz, donc avec des longueurs d’onde de plusieurs kilomètres, étaient courantes [1]. Alors qu’il a été rapidement montré qu’il existe des limitations physiques aux performances de telles antennes, qui ne sont déterminées que par le rayon de la sphère englobant l’antenne [2] – et en particulier, sur le facteur de qualité de l’antenne, qui est d’autant plus élevé que l’antenne est petite, réduisant ainsi sa bande passante – le sujet reste d’actualité, dans un contexte de prolifération des objets communiquant par onde radiofréquence, de plus en plus petits [3].